МІНІСТЕРСТВО ВНУТРІШНІХ СПРАВ УКРАЇНИ
МІНІСТЕРСТВО ВНУТРІШНІХ СПРАВ УКРАЇНИ
АКАДЕМІЯ ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ УКРАЇНИ
АЛЬБОЩИЙ ВІКТОР МИХАЙЛОВИЧ
УДК 614.842
Розробка методів і засобів підвищення пожежної безпеки сховищ рослинної сировини
21.06.02 – Пожежна безпека
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Харків – 2000
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Українському науково-дослідному інституті пожежної безпеки МВС України
Науковий керівник:
-
кандидат техничних наук, старший науковий співробітник Муравйов Сергій Дмитрович, старший науковий співробітник науково- дослідного відділу № 1 Українського науково-досліднного інституту пожежної безпеки МВС України (м. Харків).
Офіційні опоненти:
-
Соловей Віктор Васильович доктор технічних наук, професор, начальник відділу №43 Інституту проблем машинобудування НАН України (м. Харків);
-
Сирих Василь Миколайович кандидат технічних наук, доцент, завідувач сектором пожежно-технічних досліджень науково-дослідного інституту судової експертизи ім. М.С. Бокаріуса, Міністерство юстиції України (м. Харків).
Провідна установа:
Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури, кафедра безпеки життєдіяльності та інженерної екології, Міністерство освіти і науки України (м. Харків).
Захист відбудеться 15 березня 2001 року о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К64.707.01 при Академії пожежної безпеки України за адресою: 61023, м. Харків, вул. Чернишевского, 94
З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Академії пожежної безпеки України за адресою: 61023, м. Харків, вул. Чернишевского, 94
Автореферат розісланий 12 лютого 2001 року.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Кривцова В.І.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Хліб - загальнонародне надбання і богатство країни, яке створюється на полях трудом мільйонів людей. Проте до четвертої частини урожаю зернових і олійних культур безповоротно втрачається при їх транспортуванні, зберіганні і переробці. Найбільш істотними є втрати в процесі зберігання. Як правило, внаслідок порушення технологічного процесу відбувається самонагрівання і самозаймання продукту, що зберігається.
У зв'язку з цим на перший план виступає задача раннього виявлення процесів термічної активності рослинної сировини (РС). Існуючі на цей час системи термометрирування справляються з нею незадовільно: Об'єм зернопродуктів, що захищається за допомогою лінійної термопідвіски, при діаметрі силоса елеватора 3 м становить 30%, а при 6 м - не перевищує 9%.
Не менш актуальним є питання ліквідації процесів самонагрівання і займання рослинної сировини. Часто неправильний вибір способу ліквідації призводить не тільки до необгрунтованих втрат продукту, нанесення значного збитку будівлям і спорудам, але і до загибелі людей. Так, при ліквідації аварійної ситуації на Двуречанському элеваторі Харківської області (1981р.) зруйновані 4 суміжних з аварійним силосом, загинув головний інженер; внаслідок аварії на елеваторі в с. Савінци (Харківська обл.) (1992р.) зруйнована монолітна залізобетонна будівля елеватора, загинуло 11 чоловік (цей сумний список можна було б продовжити).
Тому задача створення методів підвищення пожежної безпеки зберігання РС за рахунок раннього виявлення і ліквідації процесів термічної активності є актуальною.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційні дослідження проводилися в рамках держбюджетних науково-дослідних робіт, в яких автор брав участь як відповідальний виконавець і керівник НДР: "Провести долідження та розробити рекомендації щодо зменшення пожежної небезпеки зерно- та комбікормосховищ" (№ ГР 0195U012840) (відповідальний виконавець), "Провести дослідження і розробити методи виявлення процесів самонагрівання рослинної сировини в сховищах силосного типу" (№ ГР 0199U003335) (керівник НДР), "Провести дослідження і розробити рекомендації щодо ліквідування процесів горіння в силосі елеватора" (№ ГР 0199U003335) (керівник НДР).
Мета роботи і задачі дослідження. Метою дослідження є обгрунтування можливості виявлення в сховищі РС пожежонебезпечної ситуації на ранній стадії і подальшій її ліквідації.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:
-
дослідити температурні поля в місцевості осередків термічної активності різних типорозмірів з метою отримання залежності для їх опису;
-
виявити якісні і дослідити кількісні характеристики індикаторних газів, що генеруються в процесі термічної активності РС, і визначити вплив на них місцеположення осередку нагріву;
-
розробити математичний апарат, що дозволяє по параметрах газоповітряного середовища надсилосного простору виявити процес термічної активності в продукті, що зберігається і визначити міру його розвитку;
-
на основі досліджень температурних полів і характеристик індикаторних газів, розробити метод раннього виявлення процесу самонагрівання РС;
-
виробити критерії, що визначають вид вивантаження РС з сховища, і розробити процедуру розрахунку потрібных сил і засобів для її здійснення;
-
запропонувати технічне рішення пристрою для подачі охолоджуючої сполуки в місцевість осередку нагріву і обгрунтувати можливість його застосування;
-
розробити рекомендації по практичному застосуванню результатів роботи і вдосконаленню системи виявлення і ліквідації процесів термічної активності РС.
Об'єкт досліджень. Технологічний процес зберігання РС в сховищах силосного типу.
Предмет досліджень. Процеси самонагрівання і самозаймання продукту, що зберігається з точки зору їх раннього виявлення по індикаторних газах і ліквідації.
Методи досліджень. При проведенні досліджень використані методи системного аналізу, фізичного моделювання, математичної статистики і обробки даних, графоаналітичний метод, що відповідає специфіці задач, що розглядаються.
Наукова новизна отриманих результатів полягає в: розробці математичного апарату, що дозволяє по параметрах газоповітряного середовища надсилосного простору виявити на ранній стадії процес термічної активності в продукті, що зберігається (в порівнянні з лінійної термопідвіскою більш ніж на 60 0С), і визначити міру його розвитку; виробітку критеріїв прийняття рішення про призначення виду безпечного вивантаження РС з сховища і розробці процедури оцінки потрібної кількості сил і засобів для її здійснення, виходячи з максимально можливого темпу вивантаження; розробці схемного рішення динамічного пристрою для прокладання магістралі до осередку термічної активності і розробці математичної моделі руху її елементів, що доводить можливість здійснення ліквідації осередку методом локального охолоджування.
Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати використані для підвищення ефективності зберігання РС на елеваторах Харківського обласного дочірнього підприємства державної акціонерної компанії "Хліб України", при розробці рекомендацій: "Рекомендації щодо зменшення пожежної небезпеки зерно- та комбікормосховищ", узгоджених ГУДПО МВС України, і “Рекомендації щодо методів виявлення та шляхів ліквідації процесів горіння рослинної сировини", затверджених ГУДПО МВС України, впроваджені в учбовий процес Академії пожежної безпеки України. Результати дисертаційного дослідження застосовувалися при ліквідації аварійної ситуації на Красноградському комбікормовому заводі Харківської області. Крім того, технічна пропозиція засобу доставки охолоджуючої сполуки в місцевість осередку дозволить реалізувати на практиці метод придушення процесів термічної активності рослинної сировини безпосередньо в сховищі, а розроблені принципи створення регіональної служби можуть послужити основою структурних змін в області забезпечення збереження сільгосппродукції.
Особистий внесок здобувача. Конкретна і безпосередня участь здобувача в отриманні наукових результатів, викладених в дисертації і відображених в наукових працях, полягає в аналізі сучасного стану питання зберігання рослинної сировини на підприємствах агропромислового комплексу і виявленні його пожежної небезпеки, розробці методу виявлення по індикаторних газах процесів термічної активності в продукті, що зберігається і розробці методів їх ліквідації, узагальненні досвіду ліквідації аварійних ситуацій на підприємствах галузі хлібопродуктів і розробці практичних рекомендацій, розробці пропозицій по створенню регіональної служби.
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались на науково - практичній конференції "Проблеми пожежної безпеки " (м. Київ, 1995 р.), на 51-й науково-технічній конференції "Будувати - значить думати про майбутнє" (м. Харків, ХГТУСиА, 1996 р.), на III науково - практичній конференції "Пожежна безпека" (м. Київ, 1997 р.), на науково - практичній конференції "Пожежна безпека - 99" (м. Черкаси, 1999 р.), на науково-технічних Радах и науково-технічних семінарах УкрНДІПБ МВС України і АПБ України.
Публікації. По темі дисертації опубліковано 15 статей; 13 з яких - у виданнях, включених в Перелік ВАК України, в 4 тезах доповідей науково-технічних і науково-практичних конференцій і захищені 3 патентами України (позитивні рішення).
Структура і об'єм роботи. Дисертаційна робота складається з введення, чотирьох розділів, загальних висновків, списка використаних джерел і додатків. Повний обсяг дисертації становить 181 сторінку, в тому числі 137 сторінок основної частини, в якої 113 сторінок друкованого тексту, 17 таблиць, 68 рисунків, 17 сторінок додатків; бібліографія містить 127 найменувань використаних джерел.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У ПЕРШОМУ РОЗДІЛІ розглянутий сучасний стан питання зберігання РС на підприємствах по зберіганню і переробці зернопродуктов, що дозволило вважати процеси термічної активності однією з основних причин псування продукту, що зберігаєтся, і створення пожежонебезпечних ситуацій в силосах і бункерах.
Проаналізовано можливі методи виявлення самонагрівання і самозаймання РС і встановлено, що на ранній стадії протікаючі в рослинному масиві екзотермічні процеси ефективно можна зафіксувати по індикаторних газах, тобто газах, що виділяються, несучим інформацію про початок розвитку процесу термічної активності. Однак впровадження методу стримується недостатньою вивченністю процесу самонагрівання і, як наслідок, його не опрацьованістю як з точки зору критеріїв прийняття рішення, так і забезпечення приладовою базою і методичними матеріалами.
Обгрунтовано необхідність комплексного підходу до питання підвищення пожежної безпеки сховищ РС (від раннього виявлення процесів термічної активності до їх ліквідації).
Аналіз ліквідації великих аварій в Україні, країнах ближнього і дальнього зарубіжжя свідчить про те, що на сьогоднішній день практично єдиним шляхом припинення процесів термічної активності є вивантаження РС з сховища. Показано, що недостатня вивченність процесів не дозволяє адекватно ситуації призначити варіант безпечного вивантаження. Придушення ж процесу самонагрівання безпосередньо в сховищі не представляється можливим через відсутність технічних засобів доставки охолоджуючої сполуки в місцевість осередку.
Сформульовано основну задачу дослідження і намічено шляхи її вирішення.
У ДРУГОМУ РОЗДІЛІ на основі дослідження температурних полів осередків термічної активності і термоокиснювальної деструкції базових видів РС (пшениця і ячмінь – основні зернові культури України, шрот соняшниковий – представник складової частини комбікорму, найбільш схильний до самозаймання) розроблено математичний апарат, який дозволив розробити метод раннього виявлення процесу самонагрівання по параметрах газоповітряного середовища надсилосного простору.
Внаслідок екпериментальних досліджень температурних полів від джерел нагріву різної форми було отримано аналітичну залежність для опису розподілу температури в місцевості плескатого, лінійного і сферичного осередків у вигляді:
, (1)
де =Т/Тм – відносна температура (рис 1);
0=Т0/Тм – відносна температура ненагрітої РС;
Тм – максимальна температура осередку;
А і к - коефіцієнти, що залежать від теплофізичних характеристик РС (питома теплоемність с, густина ?, коефіцієнт температуропровідності а) і форми осередку (коефіцієнт форми Кф и показник форми nф, вираження для яких отримани експериментально):
, . (2)
Вивчення впливу комах-шкідників і пліснявих грибів на температурний режим РС і процес газовиділення дозволило адекватно замінити реальний процес самонагрівання РС процесом ії термоокиснювальної деструкции, який досліджувався на створеній лабораторній установці.
Суть методики полягала в тому, що фіксована кількість РС М зазнавала впливу температури, що постійно підвищується при постійній витраті Q газоповітряного середовища через установку. Величина концентрації газів К перераховувалася в питому інтенсивність газовиділення:
. (3)
Аналіз отриманих результатів дозволив встановити, що: індикаторні гази генеруються в суворій послідовності (СО2, СО, СН4, Н2) і при певній температурі (Рис. 2), а діапазон температур може бути розбитий на дільниці, на яких зміна питомої інтенсивності газовиділення газів описується лінійною або поліноміальною залежністю (табл. 1); наявність в газовій пробі певної сукупності індикаторних газів несе інформацію про діапазон, в якому знаходиться максимальна температура осередку, а зміна їх концентрації дозволяє розділити його на піддіапазони.
Отримані результати дозволили також встановити, що інтенсивність газовиділення осередком, розташованим в донній частині сховища, значно перевищує її від осередку в поверхневому шарі (в 1,6 рази при товщині шара 30 м).
До методу, що розробляється, пред'являлися вимоги раннього виявлення процесу самонагрівання незалежно від місця, форми і розмірів осередку. Виходячи з цього, як індикаторний газ був вибраний діоксид вуглецю, а форма осередку – сферична (найменше теплонапружене температурне поле); діаметр активної частини осередку - 0,75 м (найменший встановлений на практиці діаметр), і він розташований в поверхневому шарі продукту.
Таблиця 1
Апроксимуючі залежності
Вид РС | Індикат.
газ | Температур-ний діапазон, від – до, 0С | Вигляд залежності
Y=I·106 | Коефіцієнти
А·105 | В·103 | С·102 | Д
Пшениця | СО2
СО
СН4
Н2 | 60 – 185
185 – 450
160 – 217
217 – 450
300 – 450
425 – 450 | Y=С·(Т-Д)
Y=А·Т3+В·Т2+ С·Т+Д
Y=С·(Т-Д)
Y=А·Т3+В·Т2+ С·Т+Д
Y=Д·eС·Т
Y=Д·eС·Т |
-1,24
0 |
7,6
-1,15 |
1,6·10-6
-60
2,46
86
4,0
5,0 | 60
-74
160
-130
5·10-7
7,8·10-10
Ячмінь | СО2
СО
СН4 | 70 – 227
227 – 350
210 – 245
245 – 350
270 – 350 | Y=С·(Т-Д)
Y=А·Т3+В·Т2+ С·Т+Д
Y=С·(Т-Д)
Y=А·Т3+В·Т2+ С·Т+Д
Y=С·(Т-Д) |
-1,6
0 |
6,2
-2,15 | 1,53·10-6
62
1,15
138
3,81 | 70
-270
210
-208
270
Шрот | СО2
СО
СН4
Н2 | 45 – 105
105 – 350
90 – 210
210 – 350
220 – 305
305 – 350
305 – 350 | Y=С·(Т-Д)
Y=А·Т3+В·Т2+ С·Т+Д
Y=С·(Т-Д)
Y=А·Т3+В·Т2+ С·Т+Д
Y=С·(Т-Д)
Y=А·Т3+В·Т2+ С·Т+Д
Y=С·(Т-Д) |
-1,78
-7,47
0 |
6,4
3,0
-18,9 | 3,24
52,3
4,08
24,2
3,53
1356
8,89 | 45
-104
90
-111
220
-2378
305
Вхідними параметрами є (Рис. 3): величина межової температури осередку, залежність зміни температури в зоні осередку, залежність зміни питомої інтенсивності газовиділення СО2, умови завантаження і зберігання РС, а також вживані система або прилади газового контролю. Величина межової температури призначається в залежності від поставленої задачі або з умови ліквідації процесу на етапі самонагрівання, або з інакших міркувань, наприклад, з умови можливості подальшого використання РС.
Ефективність розробленого методу оцінювалася в процесі натурного експерименту: метод дозволив зафіксувати плескатий осередок нагріву на 600С раніше, ніж лінійна термопідвіска.
У ТРЕТЬЕМУ РОЗДІЛІ розглянуті питання ліквідації в силосах і бункерах аварійних ситуацій, викликаних процесами самонагрівання і самозаймання РС.
Запропоновано на рівні винаходу динамічний пристрій для прокладання магістралі в місцевість осередку (Рис. 4). Рішення системи диференціальних рівнянь
(4)
з початковими умовами
, , (5)
де mi – маса і-того елемента; xi, - відповідно переміщення, швидкість і прискорення і-того елемента; - результуюча всіх сил, діючих на і-ый елемент, взневазі впливу ваги, сили тертя і лобового опору (внаслідок їх малості), дозволило виявити залежність єнергосилових параметрів пристрою від геометричних розмірів його елементів і розгінного зусилля, а також встановити основні принципи проектування.
Порівняння величини кінетичної енергії динамічної системи з експериментально отриманою в роботі величиною потрібної для впровадження в рослинний масив енергії дає підставу твердити про можливість подачі охолоджуючої сполуки безпосередньо у осередок, і придушенні його безпосередньо в сховищі РС.
Вироблені критерії призначення в залежності від складу газоповітряного середовища в об'ємі надсилосного простору виду вивантаження РС з сховища, що забезпечує її безпеку: вивантаження, вивантаження з флегматизацією і утилізацією РС, вивантаження з флегматизацією, догасінням і утилізацією. Розроблено процедуру оцінки потрібної кількості сил і засобів, виходячи з найбільш вузького місця. Як критерій прийнятий максимально можливий темп вивантаження.
Розроблено графо-аналітичний метод оцінки потрібної кількості флегматизатора (Рис. 5), що пройшов випробування при ліквідації займання кукурудзи на Красноградському комбікормовому заводі Харківської області (1998 р.).
Приведені номограми для оцінки потрібної кількості автотранспорту для доставки флегматизатора (Рис. 6), часу його доставки (Рис. 7) і потрібної кількості транспортних засобів для утилізації РС (Рис. 8), при розробці яких враховувалися: тип транспортного засобу і його завантаження, відстані від місця завантаження (вивантаження), тип дороги, погодні умови і час доби.
На основі досвіду ліквідації аварійних ситуацій (в розслідуванні причин яких брав участь і автор), викликаних процесами термічної активності РС, розроблені практичні рекомендації для працівників Державної пожежної охорони і підприємств галузі хлібопродуктів.
У ЧЕТВЕРТОМУ РОЗДІЛІ розроблено процедуру призначення межової зміни концентрації СО2 в об'ємі надсилосного простору , від якої залежить величина критерію прийняття рішення - величина порогової зміни концентрації (Рис. 3).
На підставі лабораторного і об'єктового випробування приладів газового контролю, що випускаються в Україні, рекомендовані для реалізації методу індикаторних газів і при ліквідації аварійних ситуацій, викликаних займанням РС: як основний прилад – газоаналізатор “Поиск-2”; як дублюючих – експлозиметр ЭГ-3 і метаномер М-501, що випускаються Дніпропетровським відділенням НДІ гірничорятувальної справи. Визначено місце відбору газових проб або установки газочутливих елементів.
Запропоновано технічні рішення, які захищені патентами України і направлені на підвищення ефективності існуючих систем термометрирування.
Обгрунтовується необхідність створення в Україні спеціалізованих підрозділів з питань профілактики процесів термічної активності РС, що зберігається, і ліквідації аварійних ситуацій, викликаних процесами самозагоряння. Концентрація, з одного боку, в одному місці технічних засобів і наукового потенціалу і, з іншого боку, розгалужена мережа профілактичних опорних пунктів дозволять з найменшими витратами вирішити задачу підвищення пожежної безпеки сховищ РС.
ВИСНОВКИ
1.
Аналіз технологічного процесу зберігання продуктів рослинного походження показав, що одною з основних причин їх псування є процес мимовільного підвищення температури, перехідний в процес самозагоряння. Виділені основні чинники, що впливають на виникнення і розвиток процесу самонагрівання і займання РС.
2.
З літературних джерел встановлено, що існуючі системи виявлення процесу термічної активності РС термометрируванням не дозволяють зафіксувати його на ранній стадії. Впровадження ж методу індикаторних газів стримується недостатньою вивченністю процесу самонагрівання і, як наслідок, неопрацьованістю методу як з точки зору критеріїв прийняття рішення, так і - забезпечення його приладовою базою і методичними матеріалами.
3.
Ряд великих аварій в Україні, країнах ближнього і дальнього зарубіжжя свідчить про те, що значну трудність і небезпеку являє собою процес ліквідації самонагрівання і займання продукту, що зберігається. Показано, що недостатня вивченність процесів не дозволяє адекватно ситуації призначити варіант безпечного вивантаження. Придушення ж процесу самонагрівання безпосередньо в сховищі не представляється можливим через відсутність технічних засобів подачі охолоджуючої сполуки в місцевість осередку.
4.
Для зниження втрат РС, що зберігається, обгрунтовано необхідність комплексного підходу до питання запобігання і ліквідації процесів термічної активності (від раннього виявлення до ліквідації).
5.
Експерементально підтверджено, що найбільш напружене температурне поле в рослинному масиві створюється плескатим осередком нагріву, потім – лінійним; найменше теплонапружене поле відповідає осередку сферичної форми. Отримана спрощена залежність, що задовільно описує зону поширення тепла від сферичного, лінійного і плескатого джерел нагріву для шрота соняшникового, пшениці і ячменю. Показано, що для опису розподілу температури в масиві РС досить володіти інформацією про форму осередку і параметри його активної зони.
6.
Досліджений вплив комах-шкідників і пліснявих грибів на температурний режим РС і процес газовиділення. Доведена адекватність заміни реального процесу самонагрівання РС процесом ії термоокиснювальної деструкції.
7.
Виявлено якісний склад індикаторних газів: СО2, СО, СН4 і Н2, визначені температури їх появи. Встановлено, що самонагрівання РС може бути зафіксовано по зміні концентрації діоксиду вуглецу.
8.
Досліджено вплив температури і часу нагріву на питому інтенсивність газовиделення індикаторних газів. Отримані з вірогідностю апроксимації не нижче за 0,97 залежності її зміни в діапазоні температур від 200С до 450 0С. Показано істотний вплив місця розташування осередку на кількісні характеристики атмосфери надсилосного простору. Експериментально встановлено, що інтенсивність газовиділення осередком термічної активності, розташованим у дна, більш ніж на 60% може перевищувати інтенсивність газовиділення таким же осередком у поверхні.
9.
Розроблено математичний апарат, що дозволяє по параметрах газоповітряного середовища надсилосного простору виявити процес термічної активності продукту, що зберігається, і визначити міру його розвитку. Доведено можливість визначення по індикаторних газах температурного діапазону активної зони осередку нагріву. Встановлені межі температурних діапазонів.
10.
Внаслідок проведених досліджень розроблено метод раннього виявлення процесів термічної активності РС, заснований на реєстрації зміни концентрації діоксиду вуглецю. Експериментально показано високу ефективність методу: в порівнянні з лінійною термопідвіскою метод індикаторних газів дозволив зафіксувати плескатий осередок нагріву на 60 0С раніше.
11.
На рівні винаходу запропоновано технічне рішення пристрою для прокладання магістралі в місцевість осередку - динамічний привід. Експериментально отримано для шрота соняшникового залежність зусилля впровадження від глибини, що враховує геометричні розміри стержня і форму його головної частини, а так само вираз для енергії впровадження стержня в масив РС. Розроблено графічний метод визначення потрібної енергії динамічної системи для прокладання магістралі в шроті соняшниковому. Теоретично доведено можливість придушення вогнищ самонагрівання РС безпосередньо в сховищі.
12.
Вироблено критерії, що визначають вид безпечного вивантаження РС з сховища, і розроблено процедуру оцінки потрібної кількості сил і засобівів для її здійснення в залежності від ситуації; як критерій прийнятий темп вивантаження. Розроблено номограмы для оперативного визначення потрібної кількості флегматизатора, транспортних засобів і часу його доставки, а також транспортних засобів для утилізації сировини, що вивантажується. Порівняльний аналіз розрахункової кількості флегматизатора з реальним при ліквідації аварії на Красноградському комбикормовому заводі Харківської області показав, що похибка розрахунку не перевищила 6%.
13.
На основі аналізу приладів газового контролю, лабораторного і об'єктового випробування рекомендовано для практичного застосування як основний прилад - газоаналізатор "Поиск-2 ", що випускається Дніпропетровським відділенням НДІ гірничорятувальної справи; при ліквідації аварійних ситуацій доцільно, як дублюючі прилади, використовувати експлозіметри ЭГ-3 і метаноміри М-501.
14.
Запропоновано для підвищення ефективності зберігання РС за рахунок раннього виявлення і ліквідації процесів сомонагрівання створити регіональну службу. Приведено її структурну схему; концентрація, з одного боку, в одному місці технічних засобів, досвіду і наукового потенціалу і, з іншого боку, розгалужена мережа профілактичних опорних пунктів дозволять з найменшими витратами вирішити поставлену задачу.
15.
Використання сукупності результатів дисертаційного дослідження дозволило підвищити ефективність зберігання РС на елеваторах Харківського обласного дочірнього підприємства державної акціонерної компанії "Хліб України", розробити "Рекомендації щодо зменшення пожежної небезпеки зерно- та комбікормосховищ", узгоджені ГУДПО МВС України, і “Рекомендації щодо методів виявлення та шляхів ліквідації процесів горіння рослинної сировини", затверджені ГУГПО МВС України, внести нові матеріали в учбовий процес АПБ України. Результати дисертаційного дослідження застосовувалися при ліквідації аварійної ситуації на Красноградському комбікормовому заводі Харківської області.
Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в таких роботах:
1.
Альбощий В.М., Борисов А.М.,Данильченко В.А., Муравьев С.Д. Лабораторная установка для исследования деструкции растительного сырья // Проблемы пожарной безопасности: сб. научн. тр.- Вып. 3.- Харьков: ХИПБ, 1998. - С. 12-15.
2.
Альбощий В.М., Муравьев С.Д. Некоторые аспекты процесса самонагревания растительного сырья // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр.- Вып. 3. - Харьков: ХИПБ, 1998. - С. 16-20.
3.
Альбощий В.М., Борисов А.М., Данильченко В.А. и др. Экспериментальные исследования температурных полей в окрестности очагов самонагревания растительного сырья различной формы // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр. - Вып. 4. - Харьков: ХИПБ, 1998. - С. 9-12.
4.
Альбощий В.М., Борисов А.М., Данильченко В.А. и др. Исследование термоокислительной деструкции шрота подсолнечного на этапе самонагревания // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр. - Вып. 4. - Харьков: ХИПБ, - 1998. - С. 13-17.
5.
Алексеев О.П., Альбощий В.М., Муравьев С.Д. Метод регистрации процесса самонагревания растительного сырья по индикаторным газам // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр.- Вып. 5.- Харьков: ХИПБ, - 1999, - С. 11-16.
6.
Альбощий В.М. Пути прекращения процесса самонагревания растительного сырья в хранилищах силосного типа // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр. - Вып. 5. - Харьков: ХИПБ, 1999. - С. 17-19.
7.
Альбощий В.М., Елизаров В.В., Муравьев С.Д. К вопросу определения потребного количества огнетушащего состава при объемном газовом тушении пожара // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр. – Вып. 5. – Харьков: ХИПБ, 1999.- С. 20-24.
8.
Альбощий В.М., Козлов Д.Б., Муравьев С.Д. Энергосиловой расчет прокладки магистрали к очагу возгорания в силосе элеватора // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр. – Вып. 6. – Харьков: ХИПБ, 1999. - С. 3-8.
9.
Альбощий В.М., Муравьев С.Д. Алгоритм расчета сил и средств для ликвидации аварийной ситуации в хранилище растительного сырья // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр. – Спец. вып. – Харьков: ХИПБ, 1999. - С.46-54.
10.
Альбощий В.М., Муравьев С.Д. Некоторые практические рекомендации по ликвидации аварийных ситуаций в хранилищах силосного типа методом “безопасной выгрузки” // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. тр. – Спец. вып. – Харьков: ХИПБ, 1999. - С. 55-61.
11.
Альбощий В.М., Козлов Д.Б., Муравьев С.Д. К вопросу ликвидации аварийных ситуаций в зернохранилищах путем активного воздействия на очаг нагревания // Вісник інженерної академії України. Щоквартальний теоретичний і науково-практичний журнал. - К: Інженерна академія України, 1999. - № 2-3.- С. 68-74.
12.
Єлізаров В., Альбощий В., Муравйов С. Метод раннього виявлення займання рослиної сировини в силосах елеваторів // Бюллетень пожежної безпеки (науково-технічні проблеми та рішення). – К.: Академія наук пожежної безпеки України, 1999. - № 2. - С. 39-40.
13.
Елизаров В., Альбощий В., Муравьев С. К вопросу совершенствования системы противопожарной защиты хранилищ растительного сырья // Бюллетень пожежної безпеки (науково-технічні проблеми та рішення), – К.:: Академія наук пожежної безпеки України, 2000. - № 3(5). - С. 44-45.
14.
Заявка № 98126550 Україна МКВ6, G 08 В 17/06. Спосіб виявлення осередку займання / Альбощий В.М., Єлізаров В.В., Муравйов С.Д., Данільченко В.А. (Україна). - Заявл. 11.12.98; рішення про видачу патенту від 23.11.99 р.
15.
Заявка № 990084620 Україна, МКВ6 А 62 С 31/22, В 21 D 26/08. Динамічний привід пристрою для гасіння пожежі / Альбощий В.М., Єлізаров В.В., Муравйов С.Д. (Україна).- Заявл. 12.08.99; рішення про видачу патенту від 14.01.2000р.
16.
Заявка № 99074401 Україна, МКВ6 G 08 В 17/06. Термочутливий кабель / Альбощий В.М., Єлізаров В.В., Муравйов С.Д., Откідач Д.М.. (Україна). - Заявл. 30.07.99; рішення про видачу патенту від 17.03.2000 р.
17.
Альбощий В.М., Муравьев С.Д. Расчет потребного количества транспортных средств при ликвидации аварийных ситуаций в хранилищах растительного сырья // Тракторная энергетика в растениеводстве: сб. науч. тр. – Харьков: ХДТУСГ, 2000. - С. 100-106.
18.
Альбощий В.М., Муравьев С.Д. Механизация работ при ликвидации возгораний растительного сырья в силосах элеваторов // Тракторная энергетика в растениеводстве: сб. науч. тр. – Харьков: ХДТУСГ, 2000. - С. 107-111.
19.
Сорокин М.Я., Альбощий В.М., Елизаров В.В., Папекин В.Ф. К вопросу использования жидкого азота для предотвращения пожаров на элеваторах и комбикормовых заводах // Проблеми пожежної безпеки. - К.: МВС України, 1995. - С. 249.
20.
Елизаров В.В., Муравьев С.Д., Сорокин М.Я. и др. Установка для исследования процессов деструкции растительного сырья // Тезисы докладов 51-й научно-технической конференции “Строить – значит думать о будущем”. – Харьков: ХГТУСА, 1996.-С.86.
21.
Альбощий В.М., Муравьев С.Д. Дослідження термоокіслювальної деструкції рослинної сировини // Матеріали ІІІ науково-практичної конф. “Пожежна безпека” – К.: УкрНИИПБ МВД Украины, 1997. - С.188.
22.
Альбощий В.М., Муравйов С.Д. Проблеми підвищення пожежної безпеки сховищ силосного типу // Пожежна безпека. Наук. зб., Частина 1. - Черкаси: ЧІПБ МВС України, 1999. - С. 48-49.
Альбощий В.М. Разробка методів і засобів підвищення пожежної безпеки сховищ рослинної сировини. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 21.06.02 – Пожежна безпека, Академія пожежної безпеки України, Харків, 2000.
Аргументовано обгрунтована необхідність комплексного підходу до питання запобігання і ліквідації процесів термічної активності (від раннього виявлення до ліквідації). Розроблений математичний апарат, що дозволяє по параметрах газоповітряної середи надсилосного простору виявити процес термічної активності продукту, що зберігається і визначити міру його розвитку, на основі якого створений метод раннього виявлення процесів термічної активності РС по зміні концентрації діоксиду вуглцю. Теоретично доведена можливість придушення очагів самонагрівання РС безпосередньо в сховищі. Розроблено метод ліквідації процесів самонагрівання і самозаймання – безпечне вивантаження і процедура оцінки потрібної кількості сил і засобів для її здійснення.
Ключові слова: рослинна сировина, сховище, самонагрівання, самозаймання, раннє виявлення, ліквідація.
Альбощий В.М. Разработка методов и средств повышения пожарной безопасности хранилищ растительного сырья. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 21.06.02 – Пожарная безопасность, Академия пожарной безопасности Украины, Харьков, 2000.
Диссертация посвящена повышению пожарной безопасности хранилищ растительного сырья за счет раннего обнаружения и ликвидации процессов термической активности.
Анализ технологического процесса хранения продуктов растительного происхождения показал, что одной из основных причин их порчи является процесс самопроизвольного повышения температуры, переходящий в процесс самовозгорания. Выделены основные факторы, влияющие на возникновение и развитие процесса самонагревания и возгорания РС.
Аргументированно обоснована необходимость комплексного подхода к вопросу повышения пожарной безопасности хранилищ РС (от раннего обнаружения до ликвидации).
На основании исследования температурных полей от очагов различной формы процесса термоокислительной деструкции разработан математический аппарат, позволяюший по параметрам газовоздушной среды надсилосного пространства зафиксировать процесс самонагревания на ранней стадии. Разработан метод раннего обнаружения процессов термической активности РС по изменению концентрации диоксида углерода. Приведена методика расчета критериев принятия решения.
На уровне изобретения предложено техническое решение устройства для прокладки магистрали в окрестность очага - динамический привод, теоретически доказана возможность подавления очагов самонагревания РС непосредственно в хранилище.
Разработана процедура оценки потребного количества сил и средств для ликвидации аварии в зависимости от ситуации; в качестве критерия принят темп выгрузки. Разработаны номограммы для оперативного определения потребного количества флегматизатора, транспортных средств и времени его доставки, а также транспортных средств для утилизации выгружаемого сырья. Сравнительный анализ расчетного количества флегматизатора с реальным при ликвидации аварии на Красноградском комбикормовом заводе Харьковской области показал, что погрешность расчета не превысила 6%.
Рекомендованы приборы газового контроля, выпускаемые в Украине и место отбора газовых проб.
На уровне изобретений предложены технические решения для повышения эффективности существующих систем температурного контроля.
Предложено для повышения эффективности хранения РС за счет раннего обнаружения и ликвидации процессов сомонагревания создать региональную службу. Приведена ее структурная схема; концентрация, с одной стороны, в одном месте технических средств, опыта и научного потенциала и, с другой стороны, разветвленная сеть профилактических опорных пунктов позволят с наименьшими затратами решить поставленную задачу.
Разработаны рекомендации для практических работников Государственной пожарной охраны и отрасли хлебопродуктов.
Ключевые слова: растительное сырье, хранилище, самонагревание, самовозгорание, раннее обнаружение, ликвидация.
Alboshiy V. M. The development of methods and means of rise of fire safety of repositorys for vegetative raw materials. - Manuscript.
The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 21.06.02 - fire safety. - The Academy of Fire Safety of Ukraine, Kharkov, 2000.
The necessity of the complex approach to a question of prevention and liquidation of processes of thermal activity (from early detection to liquidation) is demonstrated. The mathematical device allowing to find out by parameters of gas-air environment of space behind silage the thermal activity process in the stored product and to determine a degree of its development is worked out. On the basis of this mathematical device the method of early detection of processes of thermal activity VRM (vegetative raw material) by the change of carbon dioxide concentration is created. An opportunity of suppression of seats of VRM self-heating directly in repository is proved theoretically. The method of liquidation of self-heating and self-ignition processes - safe unloading and procedure of an estimation of required quantity of forces and means for its realization is developed.
Key words: vegetative raw material, storehouse, repository, self-heating, self-ignition, early detection, liquidation.
